Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo209_1.pdf: 2318395 bytes, checksum: c8b94b3322144fecb67f2a4c17cabc4c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A fotocatálise heterogênea utilizando como fotocatalisador o TiO2 e luz solar é um dos processos de oxidação avançada mais importantes. A limitação do emprego desta técnica é que o TiO2 é fotoativado pela radiação UV que representa apenas 3 a 5% do espectro solar. Estender a banda de absorção do TiO2 para a região do visível (λ= 400-700 nm), através da dopagem deste com metais leva ao aumento da eficiência do processo. Portanto, um dos objetivos deste trabalho foi desenvolver fotocatalisadores à base de TiO2 (P25 Degussa) e Lantânio. Fotorreatores para estudos cinéticos precisam apresentar certas características que levem à simplificação da análise do processo. Diante disso, desenvolveu-se um microfotorreator tubular irradiado através de uma face por meio de um sistema de refletorlâmpada e analisou-se o campo de radiação desenvolvido neste através da técnica de actinometria homogênea do ferrioxalato de potássio. Utilizou-se este microfotorreator para avaliar a capacidade fotocatalítica do TiO2 comercial (P25 Degussa) e fotocatalisadores preparados (1% La(III)/TiO2 e 2,0% La(III)/TiO2). Como poluente modelo utilizou-se o corante reativo Remazol Black B (RB5) devido ao fato deste ser um dos mais utilizados no pólo têxtil do estado de Pernambuco (Br.). Os fotocatalisadores foram preparados pelo método de impregnação úmida e caracterizados por medida de área superficial (BET), difração de raios-X e espectroscopia infravermelho com transformada de Fourier. A degradação do RB5 foi monitorizada por colorimetria. O sistema de iluminação foi composto por uma lâmpada tubular negra (Marca Philips, modelo (BLB) TL 8W/10). Testes preliminares definiram que os melhores valores para tratar a solução do corante na concentração de 50 mg.L-1 foram 1 g.L-1 de fotocatalisador a pH 4. O TiO2 bem como os fotocatalisadores desenvolvidos foram avaliados quanto à adsorção e percebeu-se que o processo segue o modelo de equilíbrio de Langmuir. A sinergia do processo foi avaliada, constatando-se que não houve fotólise do corante

A aplicação de semicondutores no tratamento de água e efluentes líquidos é uma tecnologia de remediação ambiental promissora, em especial para poluentes orgânicos. Entre os vários semicondutores que também são fotocatalisadores, o TiO2 é amplamente usado em aplicações ambientais, por ser inerte biológica e quimicamente, ter elevado potencial de oxidação, baixo custo e estabilidade frente à corrosão. Entretanto, o TiO2 também tem algumas desvantagens, tais como: ele é excitado apenas por luz UV e requer uma operação unitária adicional (por exemplo, filtração ou centrifugação) para o reuso do catalisador. Para contornar estas limitações, usou-se um procedimento simples para a síntese de um fotocatalisador magnético (Fe3O4/TiO2) com alta área superficial específica e atividade catalítica, quando comparado com o TiO2 P25 da Evonik. O fotocatalisador foi sintetizado através de um procedimento em três etapas: (1) Partículas α-Fe2O3 foram obtidas por precipitação de uma solução de FeCl3.6H2O 0.01 mol L-1, que foi submetida a uma hidrólise forçada à 100°C por 48 h; (2) Partículas de α-Fe2O3/TiO2 foram obtidas por heterocoagulação de oxi-hidróxidos de Ti(IV) sobre as partículas de α-Fe2O3, as quais foram calcinada a 500°C por 2 h; e (3) As partículas \"casaca/caroço\" do fotocatalisador foram obtidas por calcinação a 400°C por 1 h sob atmosfera redutora (H2). A atividade fotocatalítica do material sintetizado foi avaliada aplicando-o no descoramento de uma solução do corante Azul Ácido 9 (C.I. 42090). Os efeitos do pH e da concentração de catalisador foram estimados por meio de um planejamento fatorial 22. Foi obtido um fotocatalisador com área superficial específica de 202 m2 g-1, facilmente separável do meio reacional em aproximadamente 2 min com o auxílio de um ímã. O fotocatalisador apresentou absorção em toda a região do visível. A maior remoção de cor (54%) foi obtida com pH 3,0, 1,0 g L-1 de catalisador e 2 horas de reação. / The use of semiconductors for treating polluted waters and wastewaters is a promising environmental remediation technology, especially for organic pollutants. Among the several semiconductors that are also photocatalysts, TiO2 is extensively used for environmental application, due to its biological and chemical inertness, high oxidation power, low cost, and stability regarding corrosion. However, TiO2 also has some disadvantages, such as: it is only UV-excited and requires an additional unit operation (e.g. filtration or centrifugation) for reuse purposes. In order to work around those limitations, a simple procedure for synthesizing a magnetic photocatalyst (Fe3O4/TiO2), with high specific surface area and good photocatalytic activity when compared to Evonik\'s TiO2 P25, was used. The photocatalyst was synthesized in a three-step procedure: (1) α-Fe2O3 particles were obtained, by precipitation, from FeCl3.6H2O 0.01 mol L-1, which underwent a forced acid hydrolysis at 100°C for 48 h; (2) α-Fe2O3/TiO2 particles were obtained, by heterocoagulation, of Ti(IV) oxide species on the α-Fe2O3, followed by calcination at 500°C for 2 h; and (3) The core/shell photocatalyst particles were obtained by calcination the α-Fe2O3/TiO2 particles at 400°C for 1 h under reducing atmosphere (H2). The photocatalytic activity of the synthesized material was assessed by the color removal of an Acid Blue 9 (C.I. 42090) dye solution. pH and catalyst dosage effects were estimated by a 22 factorial design. Fe3O4/TiO2 core/shell particles with specific surface area of 202 m2 g-1were obtained. They were easily separated from the reaction medium, in approximately 2 min, with the aid of a magnet. The photocatalyst absorbed radiation throughout the visible spectrum. The greatest color removal (54%) was achieved with pH 3.0, 1.0 g L-1 of photocatalyst, and 2 h of reaction.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-19T13:34:59Z No. of bitstreams: 1 TeseIAC.pdf: 3635782 bytes, checksum: af0cdbb8c8caf2d9a90377d533f6b0ca (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:14:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseIAC.pdf: 3635782 bytes, checksum: af0cdbb8c8caf2d9a90377d533f6b0ca (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-20T18:14:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseIAC.pdf: 3635782 bytes, checksum: af0cdbb8c8caf2d9a90377d533f6b0ca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T18:15:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseIAC.pdf: 3635782 bytes, checksum: af0cdbb8c8caf2d9a90377d533f6b0ca (MD5) Previous issue date: 2015-12-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The use of semiconductors for environmental applications and solar photoconversion has been widely explored recently. Due the intensive researches on renewable energy such as the photoelectrochemical H2 evolution from water splitting reaction, the design of new catalysts has been investigated. In this context, tungsten oxide – WO3 – is a promising catalyst for such application, however its conduction band is located at a more positive potential than the potential of water reduction, as a result WO3 does not have the ability to reduce H+ to H2. In the first part, this work deal with the synthesis of WO3 by the oxidant peroxide method, as a promising catalyst for this reaction. Tuning of the band-edge levels for the different synthesized catalysts was verified from Mott Schottky plot, and it represents the effective photoelectrocatalytic water splitting.In the second part, the study of heterostructuring TiO2 with WO3was investigated because of the possibility to mitigate the recombination of electron–hole pairs and therefore obtain more active systems for photocatalytic applications. The synthesis of WO3/TiO2 heterostructures was evaluated by hydrothermal method using three different routes: (I) precursors used as peroxo-complexes; (II) tungsten peroxo-complex and TiO2 pre-formed oxide; (III) pre-formed oxides as building blocks. The results showed by electrochemical characterization demonstrated how the electronic parameters (band edge positions, Fermi level energy and charge migration) affect the photocatalytic activity of heterostructures obtained by the distinct synthetic routes. The as-synthesized materials was investigated toward the photodegradation of organic dye (Rhodamine-B) under visible and UV illumination. The growth mechanism was observed to play a significant role in governing surface and interfacial properties, which has a direct influence on xvi materials photoactivity. The band edge positions for the materials was determined from Mott Schottky plot and the experimentally determined energy diagram is consistent with the formation of a type II heterostructure for WO3/TiO2 and it is well correlated to recent reports in literature. As a result, the photogenerated electrons and holes can be spatially distributed in two different crystalline phases in contact and the charge recombination is inhibited, which is efficient for photocatalytic reactions.Additionally, regarding the energy diagram obtained for the heterostrucutres, it is possible from the thermodynamic aspect the use of those structures as promising candidates for the photoelectrocatalytic water splitting, since the band positions are sufficiently large to overcome the character of this reaction. / O uso de semicondutores para aplicações ambientais e na fotoconversão solar tem sido amplamente explorado recentemente. Devido a pesquisas intensivas sobre energias renováveis como a reação de produção fotoeletroquímica de H2 a partir da água, o desenvolvimento de novos catalisadores tem sido investigado. O óxido de tungstênio – WO3– é um material promissor para tais aplicações, entretanto, a posição da sua banda de condução possui valores mais positivos que o potencial de redução da água, e desta forma este material não tem a habilidade de reduzir diretamente o H+ para H2. Na primeira parte, este trabalho aborda a síntese de WO3 pelo método dos peróxidos oxidantes (OPM), como um catalisador promissor para esta reação. Foi observado deslocamento nas bandas de energia para o filme de WO3 obtido pela rota OPM em relação ao óxido obtido pela rota convencional, determinado pela da relação de Mott Schottky e estes resultados caracterizam a efetiva reação water splitting. Na segunda parte, foi investigado a formação de heteroestruturas de TiO2 com WO3, no acoplamento entre as estruturas eletronicas dos óxidos semicondutores para obtenção de sistemas mais ativos em processos fotocatalíticos. A síntese de heteroestruturas WO3/TiO2 foi avaliada pelo método hidrotérmico utilizando três rotas distintas: (I) precursores na forma de peroxo-complexos estáveis; (II) peroxo-complexo de tungstênio e óxido pré-formado de TiO2 e (III) óxidos pré-formados como “blocos de construção”. De acordo com os resultados obtidos por caracterização eletroquímica, os parâmetros eletrônicos (posições de banda de energia, nível de Fermi e migração de cargas) influenciaram na atividade fotocatalítica de heteroestruturas obtidas por rotas sintéticas distintas. Os materiais foram investigados na reação defotodegradação do corante orgânico (Rodamina-B) sob xiv iluminação visível e UV. Observou-se que o mecanismo de crescimento das estruturas desempenha um papel significativo nas propriedades finais dos catalisadores produzidos, e uma influência direta sobre a fotoatividade destes. As posições do nível de Fermi para os materiais foi determinada a partir da caracterização eletroquímica pela relação de Mott Schottky e o diagrama de energia determinado experimentalmente é consistente com a formação de uma heteroestrutura tipo II para WO3/TiO2 e está de acordo com relatos recentes na literatura. Como consequência, os elétrons e buracos fotogerados podem estar espacialmente distribuídos nas fases cristalinas em contato e a taxa de recombinação é inibida, o que é eficaz para reações catalíticas. Além disso, em relação ao diagrama de energia obtida para as heteroestruturas, é possível do ponto de vista termodinâmico, a utilização como candidatos promissores para a reação fotoeletrocatalítica de water splitting, uma vez que os potenciais são energeticamente favoráveis para esta reação. / FAPESP: 2011/07484-8 / CAPES: 8218-13-7

A aplicação de semicondutores no tratamento de água e efluentes líquidos é uma tecnologia de remediação ambiental promissora, em especial para poluentes orgânicos. Entre os vários semicondutores que também são fotocatalisadores, o TiO2 é amplamente usado em aplicações ambientais, por ser inerte biológica e quimicamente, ter elevado potencial de oxidação, baixo custo e estabilidade frente à corrosão. Entretanto, o TiO2 também tem algumas desvantagens, tais como: ele é excitado apenas por luz UV e requer uma operação unitária adicional (por exemplo, filtração ou centrifugação) para o reuso do catalisador. Para contornar estas limitações, usou-se um procedimento simples para a síntese de um fotocatalisador magnético (Fe3O4/TiO2) com alta área superficial específica e atividade catalítica, quando comparado com o TiO2 P25 da Evonik. O fotocatalisador foi sintetizado através de um procedimento em três etapas: (1) Partículas α-Fe2O3 foram obtidas por precipitação de uma solução de FeCl3.6H2O 0.01 mol L-1, que foi submetida a uma hidrólise forçada à 100°C por 48 h; (2) Partículas de α-Fe2O3/TiO2 foram obtidas por heterocoagulação de oxi-hidróxidos de Ti(IV) sobre as partículas de α-Fe2O3, as quais foram calcinada a 500°C por 2 h; e (3) As partículas \"casaca/caroço\" do fotocatalisador foram obtidas por calcinação a 400°C por 1 h sob atmosfera redutora (H2). A atividade fotocatalítica do material sintetizado foi avaliada aplicando-o no descoramento de uma solução do corante Azul Ácido 9 (C.I. 42090). Os efeitos do pH e da concentração de catalisador foram estimados por meio de um planejamento fatorial 22. Foi obtido um fotocatalisador com área superficial específica de 202 m2 g-1, facilmente separável do meio reacional em aproximadamente 2 min com o auxílio de um ímã. O fotocatalisador apresentou absorção em toda a região do visível. A maior remoção de cor (54%) foi obtida com pH 3,0, 1,0 g L-1 de catalisador e 2 horas de reação. / The use of semiconductors for treating polluted waters and wastewaters is a promising environmental remediation technology, especially for organic pollutants. Among the several semiconductors that are also photocatalysts, TiO2 is extensively used for environmental application, due to its biological and chemical inertness, high oxidation power, low cost, and stability regarding corrosion. However, TiO2 also has some disadvantages, such as: it is only UV-excited and requires an additional unit operation (e.g. filtration or centrifugation) for reuse purposes. In order to work around those limitations, a simple procedure for synthesizing a magnetic photocatalyst (Fe3O4/TiO2), with high specific surface area and good photocatalytic activity when compared to Evonik\'s TiO2 P25, was used. The photocatalyst was synthesized in a three-step procedure: (1) α-Fe2O3 particles were obtained, by precipitation, from FeCl3.6H2O 0.01 mol L-1, which underwent a forced acid hydrolysis at 100°C for 48 h; (2) α-Fe2O3/TiO2 particles were obtained, by heterocoagulation, of Ti(IV) oxide species on the α-Fe2O3, followed by calcination at 500°C for 2 h; and (3) The core/shell photocatalyst particles were obtained by calcination the α-Fe2O3/TiO2 particles at 400°C for 1 h under reducing atmosphere (H2). The photocatalytic activity of the synthesized material was assessed by the color removal of an Acid Blue 9 (C.I. 42090) dye solution. pH and catalyst dosage effects were estimated by a 22 factorial design. Fe3O4/TiO2 core/shell particles with specific surface area of 202 m2 g-1were obtained. They were easily separated from the reaction medium, in approximately 2 min, with the aid of a magnet. The photocatalyst absorbed radiation throughout the visible spectrum. The greatest color removal (54%) was achieved with pH 3.0, 1.0 g L-1 of photocatalyst, and 2 h of reaction.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-11-16T12:37:19Z No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE JESUS DOS SANTOS FERNANDES JÚNIOR.pdf: 2676930 bytes, checksum: 6ea43214cce79a1ebadd7cae50663205 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T12:37:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANTONIO DE JESUS DOS SANTOS FERNANDES JÚNIOR.pdf: 2676930 bytes, checksum: 6ea43214cce79a1ebadd7cae50663205 (MD5) Previous issue date: 2017-09-05 / In this work,a nevel material heterostructured based on the assembly of double layered double hydroxide (LDH) suported in magadiite, was synthesized. For this purpose, layered double hydroxides of MgAl and ZnAl,both in the proportion 2:1 was synthesized by the method of coprecipitation in situ in the presence of magadiite.Diverse physicochemical techniques (DRX,FTIR,DTA,ICP-OES,MEV E TEM ) were employed to caractherize the materials syntehesized with the aim of verifying the existence of interactions in the interface of both components. Results gotten by DRX show plans of reflection typical of magadiite,confirming the formation o HDL in the surface of silicate. Nanocrystalline interactions among the groups of hydroxyl of each component. Metalic Oxide nanoparticles were supported in magadiite employing the thermic decomposition (calcination) of the component HDL present in the hetero-structure MAG/HDL,with the aim of getting catalyst formed by metalic oxides highly dispersed supported in magadiite. Calcined materials and non-calcined were evaluated as photocatalysts, using blue dye of methylene as a standard molecule. Photocatalytic analyses were made with “heterostructure” MAG/HDL and MAG/ODL showed a catalytic activity improved in order to degradate the dye,,where the concentration decreased considerablly in a short interlude of exposition to irradiation of uv light in camparison to the photlysis test.These results were gotten probably thanks to the resulting synergistic effect of textured properties interesting,charactheristics of synthesized heterostructured ,turning them in photocatalytic promising in the degradation of organic compounds. / Neste trabalho, um novo material heteroestruturado baseado na síntese de hidróxidos duplos lamelares suportados em magadiíta, foi sintetizado. Para este fim, hidróxidos duplos lamelares (HDL) de MgAl e ZnAl, ambos nas proporções 2:1, foram sintetizados pelo método de coprecipitação in situ em presença do silicato alcalino lamelar. Diversas técnicas físico-químicas (DRX, FTIR, DTA, ICP-OES, MEV e TEM) foram empregados para caracterizar os materiais sintetizados com o objetivo de verificar a existência a existência de interações na interface dos dois componentes. Resultados obtidos por DRX mostram planos de reflexão típicos de magadiíta, confirmando a formação de HDL na superfície do silicato. Interações nanocristalinas entre as porções foram evidenciadas por estudos de espectroscopia onde ocorrem interações entre os grupos hidroxilas de cada componente. Nanopartículas de óxidos metálicos foram suportados em magadiíta empregando a decomposição térmica (calcinação) do componente HDL presente na heteroestrutura MAG/HDL, com o objetivo de obter-se materiais catalisadores formados por óxidos metálicos altamente dispersos suportados em magadiíta. Os materiais calcinados e não calcinados foram avaliados como fotocatalisadores, usando o corante azul de metileno como molécula modelo. Testes fotocatalíticos realizados com as heteroestruturas MAG/HDL e MAG/ODL mostraram uma atividade catalítica melhorada para a degradação do corante, onde a concentração diminuiu consideravelmente em um curto intervalo de tempo de exposição à irradiação de luz UV em comparação ao teste de fotólise. Estes resultados foram obtidos provavelmente devido ao efeito sinérgico resultante das propriedades texturais interessantes, características das heteroestruturas sintetizadas, tornando-os fotocatalisadores promissores na degradação de compostos orgânincos.

Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2018-07-27T21:01:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tatiana_santos_andrade.pdf: 1604049 bytes, checksum: bb2c3cf0ac4aa6046bb0b61a72490f8e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2018-10-05T19:08:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tatiana_santos_andrade.pdf: 1604049 bytes, checksum: bb2c3cf0ac4aa6046bb0b61a72490f8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T19:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tatiana_santos_andrade.pdf: 1604049 bytes, checksum: bb2c3cf0ac4aa6046bb0b61a72490f8e (MD5) Previous issue date: 2018 / Com a crescente relev?ncia da produ??o do biodiesel no cen?rio atual, intensifica-se tamb?m a gera??o de glicerol bruto. O glicerol ? formado em abund?ncia nessa cadeia produtiva, representando 10% em peso do produto final. Dessa forma, a fim de permitir maior competitividade para a ind?stria do biodiesel, faz-se imprescind?vel a investiga??o por alternativas que visem o aproveitamento desse subproduto. Entre as poss?veis transforma??es promissoras para o glicerol bruto, encontra-se o emprego de c?lulas fotoeletroqu?micas. Nessas c?lulas, solu??es aquosas de glicerol s?o convertidas em hidrog?nio gasoso quando energia luminosa suficiente ? incidida sobre o fotocatalisador. Apesar do grande potencial das c?lulas fotoeletroqu?micas para o aproveitamento do glicerol, o desafio prevalecente ? sintetizar um fotocatalisador que gere uma alta corrente fotovoltaica nas condi??es envolvidas, e tenha uma alta estabilidade e capacidade de absor??o da luz v?sivel. Neste trabalho, sintetizou-se fotocatalisadores ? base de BiVO4, WO3 e V2O5 por m?todo drop coating, a fim de avaliar seu potencial emprego em c?lulas fotoeletroqu?micas em solu??es de glicerol. As propriedades fotoeletroqu?micas dos materiais foram investigadas por voltametria c?clica, imped?ncia eletroqu?mica, Mott-Schottky, cronoamperometria e cronopotenciometria em solu??es de Na2SO4 e Na2SO3. Al?m disso, caracterizou-se os materiais por reflect?ncia difusa (DRS), Difra??o de Raios-X (DRX) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Os resultados mostram que as heterojun??es sintetizadas s?o fotocatalisadores eficientes para clivagem da ?gua. Particularmente, a heterojun??o de BiVO4/WO3/V2O5 se destaca pela gera??o de alta corrente fotovoltaica e boas propriedades fotoeletroqu?micas, mostrando que a jun??o dos tr?s materiais foi realizada com ?xito. Testes em solu??es de glicerina geraram resultados ainda melhores, enaltecendo o desempenho dessa heterojun??o em c?lulas fotoeletroqu?micas para aproveitamento de glicerol. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-gradua??o em Biocombust?veis, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2018. / The growing relevance of biodiesel production in the current scenario, it also intensifies the generation of crude glycerol. Crude glycerol is formed in abundance in this productive chain, representing 10% by weight of the final product. Thus, in order to allow greater competitiveness for biodiesel industry, it is essential to search for alternatives that aim at new applications for this by-product. Among possible promising transformations for crude glycerol, it can be used in photoelectrochemical cells. In these cells, aqueous solutions of glycerol can be converted into gaseous hydrogen if sufficient light energy is irradiated on the photocatalyst. Despite the great potential of photoelectrochemical cells, the most challenge issue is to synthesize a photocatalyst that generates a high photovoltaic current, has a good stability and excellent light absorption capacity. In this work, photocatalysts based on BiVO4, WO3 and V2O5 were synthesized by drop coating technique, in order to evaluate their potential in photoelectrochemical cells containing glycerol aqueous solutions. To evaluate their photoelectrical properties, electrochemical impedance, Mott-Schottky, chronoamperometry and chronopotentiometry were performed in Na2SO4 and Na2SO3 solutions. In addition, the semiconductors were characterized by diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that the heterojunctions formed are promising photocatalysts. Particularly, the BiVO4/WO3/V2O5 heterejunction stands out for the generation of high photovoltaic current and good properties, showing that this triple junction was successfully made. Tests in glycerol solutions generated even better results, highlighting the performance of this material for photoelectrochemical cells using glycerol.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-13T18:57:01Z No. of bitstreams: 1 RaquelGuilhermeDeCarvalho_TESE.pdf: 2127311 bytes, checksum: dad2b807e182cde2957844b6d86756bd (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-14T19:13:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RaquelGuilhermeDeCarvalho_TESE.pdf: 2127311 bytes, checksum: dad2b807e182cde2957844b6d86756bd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T19:13:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaquelGuilhermeDeCarvalho_TESE.pdf: 2127311 bytes, checksum: dad2b807e182cde2957844b6d86756bd (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Neste trabalho, foram investigadas o efeito do sam?rio como dopante nas propriedades fotocatal?tica e fotoluminescente do ?xido de zinco obtidas pelas s?nteses hidrotermal por micro-ondas (HM) e precursores polim?ricos. Essa pesquisa foi dividida em duas etapas, primeiro micropart?culas de ZnO:Smx (X= 0, 1, 2, 4 e 8 mol%) foram obtidos pelas s?nteses hidrotermal por micro-ondas (HM) e precursores polim?ricos. Na segunda etapa do trabalho a resina obtida pela s?ntese dos precursores polim?ricos foi utilizada para produzir filmes finos obtidos pelo m?todo spin coating. As t?cnicas de caracteriza??o, an?lises t?rmicas (TG / DSC), difra??o de raios X (DRX), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), microscopia eletr?nica de varredura com emiss?o de campo (MEV-FEG), espectroscopia na regi?o do UV-Vis?vel (UV-Vis), medidas de fotoluminesc?ncia (FL) e an?lise da ?rea superficial espec?fica pelo m?todo de BET foram utilizadas na caracteriza??o dos p?s e dos filmes. Pela an?lise de difra??o de raios X (DRX), as amostras obtidas pela s?ntese hidrotermal por micro-ondas apresenta fase de ZnO com estrutura tipo wurtzita hexagonal sem nenhuma fase secund?ria. As amostras obtidas pela s?ntese dos precursores polim?ricos apresentaram fases secund?rias com a presen?a do Sm2O3, quando dopadas com 2 e 4 mol% de Sam?rio. As imagens por microscopia eletr?nica de varredura das amostras obtidas pela s?ntese hidrotermal por micro-ondas mostram a morfologia em forma de bast?es com as extremidades hexagonais. O desempenho fotocatal?tico das amostras dos p?s e filmes finos foram testados utilizando o corante azul de metileno, e caracterizado por espectroscopia na regi?o do UV-vis. As medidas do espectro de azul de metileno ap?s os testes de fotodegrada??o exibiu melhor atividade fotocatal?tica das micropart?culas de ZnO dopado com 8 mol% de Sm3+, sendo alcan?ada a maior taxa de degrada??o do corante no tempo de 120 minutos. As amostras foram tamb?m reutilizadas em tr?s ciclos de fotodegrada??o, as amostras com 2, 4 e 8 mol% de Sm3+ apresentaram efici?ncia fotocatal?tica mesmo quando reutilizado ap?s os ciclos de fotodegrada??o. / In this work, the effect of samarium as a dopant on the photocatalytic and photoluminescent properties of zinc oxide obtained by hydrothermal (HM) synthesis and polymer precursors were investigated. ZnO:Smx microparticles (X = 0, 1, 2, 4 and 8 mol%) were obtained by microwave hydrothermal (HM) syntheses and polymer precursors. In the second step of the work the resin obtained by the synthesis of the polymeric precursors was used to produce thin films obtained by the spin coating method. The techniques of characterization, thermal analysis (TG / DSC), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), scanning electron microscopy with field emission (SEM-FEG), UV-Visible spectroscopy (UV-Vis), photoluminescence (FL) measurements and analysis of the specific surface area by the BET method were used in the characterization of the powders and films. By the analysis of X-ray diffraction (XRD), the samples obtained by microwave hydrothermal synthesis present a ZnO phase with hexagonal wurtzite structure with no secondary phase. Samples obtained by the synthesis of polymer precursors showed secondary phases with the presence of Sm2O3, when doped with 2 and 4 mol% Samarium. Scanning electron microscopy images of samples obtained by hydrothermal microwave synthesis show the morphology in the form of rods with hexagonal ends. The photocatalytic performance of the samples of the powders and thin films were tested using the methylene blue dye, and characterized by spectroscopy in the UV-vis region. Measurements of the methylene blue spectrum after the photodegradation tests showed better photocatalytic activity of the ZnO microparticles doped with 8 mol% Sm3+, with the highest rate of degradation of the dye in the time of 120 minutes. Samples were also reused in three cycles of photodegradation, samples with 2, 4 and 8 mol% Sm3+ showed photocatalytic efficiency even when reused after the photodegradation cycles.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3260499 bytes, checksum: 5bc01451ca6efdedd221c478c2647b55 (MD5) Previous issue date: 2014-08-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The need to control textile effluents due to contamination of rivers has led CONAMA to regulate and require a more efficient treatment process. Among the methods of treatment, heterogeneous catalysis stands out due to its high efficiency. The most used photocatalyst is TiO2. The combination of this material with other ones has been employed to improve its activity and/or its performance. Several systems have been tested, including the core-shell that constitutes a complete coverage of one material by another. In this work, TiO2@CoFe2O4 was synthesized by the modified-Pechini method with the addition of CoFe2O4 nanoparticles into the polymeric resin containing titanium. A magnetic material was obtained, which was characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), ultraviolet - visible spectroscopy (UV-Vis), specific surface area by the BET method. The materials were applied in the photodiscoloration of an azo dye. The pure TiO2 calcined at 700 °C showed a mixture of phases anatase / rutile in the proportions 77/23%, which was the calcination temperature which led to the highest photocatalytic activity in the discoloration of the solution yellow gold remazol (RNL). A discoloration of 81% in color of the solution was attained after 6 h of exposure to UV light, while 94% was reached after 2 h of irradiation with sunlight. With the core@shell system CoFe2O4@TiO2 synthesized with 90 % of TiO2, a mixture of anatase and rutile of 92 : 8% was obtained for a calcination temperature of 500 °C. This material showed 76% discoloration after 16 h of exposure to UV light under the same conditions used for the test with pure TiO2 / A necessidade do controle de efluentes têxteis devido à contaminação de águas fluviais tem levado órgãos como o CONAMA a regulamentar e exigir um processo de tratamento mais eficiente. Dentre os métodos de tratamento estudados, os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm demonstrado grande eficiência, como na fotocatálise heterogênea utilizando materiais semicondutores, sendo o TiO2 um dos mais empregados. A combinação deste material com outros tem sido estudada com o objetivo de melhorar a atividade e/ou performance do mesmo. Para isso vários sistemas têm sido utilizados, dentre eles o core@shell, que consiste na completa cobertura de um material por outro. Neste trabalho o CoFe2O4@TiO2 foi sintetizado pelo método Pechini modificado, com a adição do CoFe2O4 nanoparticulado à uma resina polimérica de titânio, sendo obtido um material magnético, o qual foi caracterizado por difração de raios X (DRX), espectroscopia infravermelho (IV), espectroscopia na região ultravioleta e visível (UV-Vis), análise de área superficial específica pelo método de BET. Os materiais foram testados na fotodegradação de um corante azo. O TiO2 puro calcinado a 700 ºC, apresentou mistura de fases anatase / rutilo com proporção 77 / 23 %, sendo a temperatura de calcinação que levou à maior atividade fotocatalítica na descoloração da solução de amarelo ouro remazol (RNL). Foi obtida 81 % de redução da cor da solução em 6 h de exposição a luz UV e 94 % após 2 h com irradiação de luz solar. Com o sistema core@shell CoFe2O4@TiO2 sintetizado com 90 % de TiO2 foi obtida uma mistura de 92 % de anatase e 8 % de rutilo, para uma temperatura de calcinação de 500 ºC. Este material levou a 76 % de descoloração em 16 h de exposição à luz UV com as mesmas condições utilizadas para o teste com o TiO2 puro

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andreia Peiter.pdf: 1366062 bytes, checksum: e0b82884da5c768cb61affcb50cffecf (MD5) Previous issue date: 2015-07-27 / According on the demand for processes that minimize the environmental impact generated by waste, efficient systems that make possible the degradation of these compounds and allow its use as an alternative source for renewable energy generation are increasingly required. The increasing food production to meet the needs of the world population has encouraged the use of agrochemicals in order to ensure productivity in crops. The use of insecticides is increasing to control pests and herbicides for weed control, because there is a lack of effective control that includes new production strategies. Techniques such as crop rotation, no-till system introduction and use of green pesticides (natural insecticides) provide a more sustainable agriculture and reduce impacts to the environment. In this context, this work presents an alternative development of an integrated system for remediation of environments contaminated with simultaneous generation of electricity. The materials were prepared from reagents and accessible metals, which reduce costs and contribute to a clean process, without the addition of organic additives. Due to the high oxidizing potential of hydroxyl radicals generated by the pair electron-hole (e+ + h+) in the semiconductors, was possible to degrade the organic compounds used in the system. The results showed that the generation of current in an area of 6,9 cm2 was 193,37 uA in potassium hydrogen phthalate degradation, using Cu/CuO electrode as a photocatalyst. The Aminol® and Connect® pesticides have been degraded at a percentage of 54,46% and 21,02%, respectively, after 1 hour and 30 minutes in the system, under ultraviolet radiation. The degradation of organic contaminants and simultaneous power generation of energy in integrated system provides a self-sustaining form of wastewater treatment and energy recovery, being possible its use on a large scale. / Em função da demanda por processos que minimizem os impactos ambientais gerados por resíduos, sistemas eficientes que possibilitem a degradação desses compostos e permitam sua utilização como fonte alternativa para geração de energia renovável são cada vez mais requeridos. A crescente produção de alimentos para suprir as necessidades da população mundial tem incentivado o emprego de agroquímicos com o objetivo de assegurar a produtividade nas lavouras. Cada vez mais aumenta o uso de inseticidas para o controle de pragas e herbicidas para o controle de ervas daninhas, pois há carência de um controle efetivo que inclua novas estratégias de produção. Técnicas como rotação de cultura, introdução do sistema de plantio direto e utilização de inseticidas verdes (inseticidas naturais) propiciam uma agricultura mais sustentável e reduzem os impactos causados ao ambiente. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma alternativa de desenvolvimento de um sistema integrado para remediação de ambientes contaminados com geração simultânea de energia elétrica. Os materiais foram preparados a partir de reagentes e metais acessíveis, os quais reduzem os custos e contribuem para um processo mais limpo, sem a ação de aditivos orgânicos. Devido ao alto potencial oxidante dos radicais hidroxila gerados por meio do par elétron-lacuna (e- + h+) em semicondutores, foi possível degradar os compostos orgânicos utilizados no sistema. Os resultados mostraram que a geração de corrente em uma área de 6,9 cm2 foi de 193,37 µA na degradação do padrão hidrogenoftalato de potássio, utilizando eletrodo de Cu/CuO como fotocatalisador. Os agrotóxicos Aminol 806® e Connect® foram degradados com percentual de 54,46% e 21,02%, respectivamente, após 1 hora e 30 minutos no sistema, sob radiação ultravioleta. A degradação de contaminantes orgânicos e simultânea geração de energia no sistema integrado prevê uma forma autossustentável de tratamento de efluentes e recuperação de energia, sendo possível sua utilização em grande escala.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T11:57:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MarcelGoulartFinger.pdf: 1595398 bytes, checksum: 461acc59b7b05e1925aa025d086c4f9b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T11:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_MarcelGoulartFinger.pdf: 1595398 bytes, checksum: 461acc59b7b05e1925aa025d086c4f9b (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / This work aimed to investigate the adsorption and photocatalysis of solutions containing nimesulide and 17β-estradiol with a composite formed of active charcoal decorated with NiFe2O4 nanoparticles. The composite was prepared by the hydrothermal method using Ni (NO3)2 6H2O and Fe(NO3)3 9H2O as precursors solubilized in basic aqueous medium. The solution was sealed in a Teflon reactor and heated 463.15 K for 10 h. The composite was characterized by X-ray diffraction, the morphology was observed by scanning electron microscopy and the with the vibrating sample magnetometer. Nimesulide and 17β-estradiol adsorb according to a pseudo-second order kinetics. The calculation of the thermodynamic parameters of adsorption indicated that the adsorption of nimesulide occurs in an endothermic, spontaneous and favorable manner in all temperatures investigated. The adsorption enthalpy magnitude between the nimesulide and the active charcoal decorated with ferrite is 90.2 kJ mol-1 which indicates that the adsorption is endothermic and occurs through chemisorption. The initial concentration of nimesulide decays by 70% and the concentration of 17β-estradiol decays by 99% after 60 min of UV light irradiation. / Este trabalho teve como objetivo investigar a adsorção e a fotocatálise de soluções contendo a nimesulida e o 17 -estradiol com um compósito formado por carvão ativo decorado com nanopartículas de NiFe2O4. O compósito foi preparado pelo método hidrotermal utilizando o Ni(NO3)2 6 H2O e o Fe(NO3)3 9 H2O como precursores solubilizados em meio aquoso básico. A solução foi selada em um reator de Teflon e aquecida 463,15 K durante 10 h. O compósito foi caracterizado por difração de raios X, a morfologia foi observada por microscopia eletrônica de varredura e a com o magnetômetro de amostra vibrante. A nimesulida e o 17 -estradiol adsorvem segundo uma cinética de pseudo-segunda ordem. O cálculo dos parâmetros termodinâmicos de adsorção indicou que a adsorção da nimesulida ocorre de forma endotérmica, espontânea e favorável em todas as temperaturas investigadas. A magnitude da entalpia de adsorção entre a nimesulida e o carvão ativo decorado com ferrita é 90,2 kJ mol-1 o que indica que a adsorção é endotérmica e ocorre através de quimissorção. A concentração inicial da nimesulida decai 70% e a concentração do 17 -estradiol decai de 99% após 60 min de irradiação com luz UV.